鲁科版必修1 第3章第2节 氮的循环（第1课时） 学案.doc

第3章 自然界中的元素第2节 氮的循环第1课时 氮气与氮的氧化物学习目标1通过自然界中氮的循环，了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质。2了解氮气的性质，了解氮的固定的相关知识。3了解氮的氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的物理性质和化学性质，了解自然界中形成硝酸的过程。学习重点氮的固定的相关知识，氮的氧化物的物理性质和化学性质。学习难点一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。学习探究一、1氮元素的存在及应用(1)氮元素在自然界中的存在形式： 态和 态。(2)氮原子最外电子层有 个电子，在反应中易得 个电子，显 价。(3)氮元素有多种价态： 、0、1、2、3、4、 。(4)氮元素是一种营养元素，是组成蛋白质的重要元素。2自然界中氮的循环3人类活动对氮循环的影响(1)氮气 氮肥、硝酸等含氮化合物。(2)燃烧反应产生的 参与氮的循环。4氮气的物理性质在通常状况下，氮气是一种无色、无味、 溶于水的气体，密度与空气相近，约占空气体积的 。【注意】n2和co的相对分子质量相同，与空气接近，故n2、co的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。5氮气的化学性质 (2)工业上常用氮气和氢气反应合成氨，此反应是可逆反应。【注意】(1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故n2性质很稳定。(2)可逆反应必须满足“两同”：相同条件；正反方向同时进行。6氮的固定(1)概念：使空气中 的氮转化为 氮的过程。(2)主要分类自然固氮：如高能固氮、生物固氮等。人工固氮：如 、仿生固氮等。【注意】高能固氮指n2在雷电作用下生成no；生物固氮指植物根瘤菌把n2转化成nh、no。二、 1氮的主要氧化物化合价12345对应氧化物n2onon2o3 、n2o4n2o5【注意】n2o3、n2o5属于酸性氧化物，对应酸为n2o3hno2，n2o5hno3，n2o、no、no2、n2o4均不是酸性氧化物。2no和no2的性质(1)物理性质nono2颜色状态气味毒性水溶性(2)相互转化nono2： 。no2no： 。【注意】(1)no和no2的收集方法：no的收集：排水法。no2的收集：向上排空气法。(2)“雷雨发庄稼”的化学原理：n2nono2hno3硝酸盐(氮肥)三、氮的氧化物与氧气、水反应的计算(1)no2或no2与n2(非o2)的混合气体溶于水可根据反应：3no2h2o=2hno3no，利用气体体积的变化差值进行计算。(2)no2和o2的混合气体溶于水此时的反应可表示为4no2o22h2o=4hno3。气体比例剩余气体情况v(no2)v(o2)41时恰好反应，无剩余气体v(no2)v(o2)41时no2过量，剩余气体为no，且体积为过量no2体积的(3)no和o2同时通入水中此时的反应可表示为4no3o22h2o=4hno3。气体比例剩余气体情况v(no)v(o2)43时恰好反应，无剩余气体v(no)v(o2)43时剩余no学习小结1氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。2工业合成氨反应的特点：高温、高压、催化剂、可逆反应。3一氧化氮是无色、无味、有毒、难溶于水的气体，在空气中迅速变成红棕色。4二氧化氮是红棕色、有刺激性气味、有毒、能与水反应的气体。5主要的化学方程式：2noo2=2no23no2h2o=2hno3non23h22nh3当堂检测1. 自然界中存在着许多元素的循环，如图所示循环的元素是()a氢b碳c氮d硫2. 下列叙述中与氮的固定无关的是()a工业合成氨b工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物c豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质d电闪雷鸣的雨天，n2与o2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收3. 标准状况下，现将盛有no2和o2体积比为41的混合气体的烧瓶倒扣于水槽中充分反应后，烧瓶内无气体剩余，所得溶液中溶质的物质的量浓度是多少？4. 一支充满no2和o2混合气体的试管倒立于水槽中，试管内剩余体积的气体，求no2和o2的体积比是多少？参考答案学习探究一、1. (1)游离 化合 (2)5 3 3 (3) 3 52. 硝酸盐3. (1)氨 (2) 氮氧化物4. 不 78%5. (1) 6. (1)游离态 化合态 (2) 合成氨二、1. no22. (1)nono2颜色无色红棕色状态气态气态气味无味刺激性气味毒性有毒有毒水溶性难溶易溶(2) 2noo2=2no2 3no2h2o=2hno3no当堂检测1.【解析】氮元素在地球的大气圈、岩石圈和生物圈中都有广泛的分布，由图中合成氨、氨或铵盐、亚硝酸盐等可判断循环的元素是氮。【答案】c2. 【解析】将氮气转化为氮的化合物叫氮的固定，b选项中，nh3hno3属于含氮化合物之间的转化，不是n2的转化，所以不是氮的固定。【答案】b3. 【答案】假设no2的物质的量为4 mol，由原子守恒n(hno3)4 mol，c(hno3)0.036 moll1。4. 【答案】此题分两种情况：若o2过量，则反应的no2和o2为体积，设反应的氧气体积为x，则4xx，x，即no2占体积，o2占体积，no2与o2